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Containment Verification: AI Safety Guarantees Independent of Alignment

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隔离验证把安全属性证明放在代理运行时里,而不是依赖模型按预期行为。论文用 Dafny 验证了 PocketFlow,这样每个带类型的 AI 动作都必须通过经过检查的边界策略。

  • 代理式 AI 系统会触发外部影响,比如文件系统读取、工具调用、网络访问、金融操作、数据库变更或基础设施篡改。
  • 模型级安全方法依赖学习到的行为,论文认为这类行为无法形式化验证,而且在部署中会失效。
  • 这个方法对边界失效很重要:如果每个影响都经过一个带类型的动作接口,即使模型发出恶意或意外的动作,运行时也能阻止超出策略的影响。
  • 将 AI 建模为一个 havoc oracle:这是 Dafny 里的一个外部方法,可以在带类型的 Action 空间里返回任意值。
  • 安全策略写在动作参数、建模的边界事件和系统状态上。这个主张依赖效果排他性:每个相关的外部影响都必须经过建模接口。
  • 证明使用抽象的边界安全状态机和具体的 PocketFlow 操作模型之间的前向模拟细化。
  • Dafny 证明检查每个具体边界事件都对应一个抽象的安全事件,因此被拒绝的动作会变成无影响事件,而不是未建模行为。
  • 一个代理式合成流水线生成规范、操作模型和细化证明,并通过信息屏障和验证闸门减少自指或空洞规范。
  • 定理 3.2 声称了普遍的边界安全:在任意具体 oracle 下的每条轨迹上,只要抽象的 havoc 安全、边界事件细化和效果排他性成立,具体策略在每一步都成立。
  • PocketFlow 实例使用了一个带类型的动作接口,包含 4 种变体:NoActionReadPathActionToolCallActionStepAction
  • 经过验证的边界策略导出了 3 条记录的不变式:每个读取路径都保持在工作区根目录下,每次工具调用都在允许列表中,步数计数器保持在上限内。
  • 证明用 Dafny 机械化实现,并包含 RefinementInitRefinementNextContainmentVerificationSoundness 等命名引理。
  • 合成过程分 7 个阶段,在迭代修复 Dafny 证明之前加入了消解、空洞性和区分闸门。
  • 这段摘要没有给出运行时基准、吞吐量结果、攻击成功率或对比表;它最强的实证主张是一个经过 Dafny 检查的 PocketFlow 验证工件。